Kwalifikacja: CES.02 - Eksploatacja maszyn i urządzeń przemysłu szklarskiego
Zawód: Technik technologii szkła
Na wykresie przedstawiono przebieg rozgrzewania wanny szklarskiej. W jakim zakresie temperatur rozgrzewanie przebiega najwolniej?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Właściwie wybrany zakres 150°C ÷ 350°C to ten moment, w którym ogrzewanie wanny szklarskiej przebiega najwolniej – na wykresie widać wyraźnie, że średnia szybkość nagrzewania w tym fragmencie to zaledwie 3°C/h. To celowy zabieg technologiczny i bardzo istotny etap w całym procesie. Moim zdaniem to właśnie tu najłatwiej popełnić błąd, jeśli zignorujemy wymagania materiałowe czy zalecenia producenta pieca. W tej fazie szkło i materiały ogniotrwałe są narażone na największe różnice rozszerzalności cieplnej – zbyt szybkie podgrzewanie mogłoby powodować pękanie, mikrouszkodzenia struktury i w efekcie awarie całej linii produkcyjnej. Dlatego standardy branżowe (np. wytyczne FEVE, normy PN-EN dotyczące pieców szklarskich) jasno mówią o konieczności powolnego podnoszenia temperatury w tym zakresie. Ten etap bywa czasochłonny, ale z mojego doświadczenia – gwarantuje to późniejszą stabilność produkcji oraz mniejsze ryzyko nieplanowanych postojów. W praktyce spotyka się nawet automatyczne systemy sterowania tempem podgrzewania, które sprawdzają się idealnie przy dużych, przemysłowych wannach. Warto też pamiętać, że dokładne przestrzeganie tego fragmentu profilu cieplnego to podstawa rozruchu każdej huty szkła – bez tego nie da się osiągnąć wysokiej jakości produktu końcowego.
W analizie procesu rozgrzewania wanny szklarskiej pojawia się często przekonanie, że najwolniejsze ogrzewanie dotyczy wyższych zakresów temperatur lub początkowych etapów, gdzie rozruch wydaje się najtrudniejszy. To jednak mylne podejście. Tempo nagrzewania nie jest stałe – wynika bezpośrednio z wymagań materiałowych i charakterystyki cieplnej użytych surowców ogniotrwałych. Wysokie temperatury, powyżej 1000°C, choć same w sobie są bardzo wymagające technologicznie, wymagają jednak szybszego tempa ogrzewania (nawet do 10–15°C/h), bo materiały są już odpowiednio rozprężone i mniej podatne na szoki termiczne. Praktyka pokazuje, że to właśnie w średnich zakresach – typowo od 150°C do 350°C – ogrzewanie musi przebiegać najostrożniej. Wynika to z maksymalnych różnic współczynników rozszerzalności cieplnej pomiędzy warstwami materiału, a także pojawiania się wilgoci w strukturze ścian. Wiele osób zakłada, że początkowe ogrzewanie jest najwolniejsze, bo piec jest jeszcze „zimny” – ale to nieprawda, bo w tym zakresie szybkość bywa nawet kilkukrotnie większa (np. 10 czy 20°C/h). Z kolei zakresy od 630°C wzwyż są już zaprojektowane z myślą o intensyfikacji procesu ze względu na efektywność energetyczną i przygotowanie do topienia wsadu. Z mojego doświadczenia wynika, że główny błąd to niedocenianie wpływu powolnego podnoszenia temperatury w zakresie 150°C–350°C – to właśnie wtedy wychodzą na jaw wszystkie niedoróbki konstrukcyjne i najłatwiej o mikropęknięcia czy trwałe uszkodzenia wanny. Warto pamiętać, że dobre praktyki branżowe i normy stawiają tu jasne wymagania – ten fragment rozgrzewania musi być prowadzony najwolniej właśnie z powodów bezpieczeństwa i trwałości całego procesu.